JP3893252B2 - Optical transmitter / receiver module and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバを用いた高速通信網において使用される光送信モジュール、光受信モジュール、又は、光送信モジュールと光受信モジュールが一体となった光送受信モジュールに係る新規な光送信・受信モジュール及びその製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の電気通信網の高度化や情報通信処理の大容量化、高速化が加速的に進んでおり、データバス、データリンクや光LAN等の各種通信システムに光通信技術を応用することが注目されている。最近では、一層の大容量化、高速化の要求から、2.4Gbpsや10Gbpsの伝送装置の開発、実用化が進められており、将来的には40Gbps,100Gbpsに移行してゆくものと考えられている。
【0003】
光ファイバを用いた通信装置に使用される光送信モジュールは、電気信号を光信号に電気―光変換するレーザーダイオード(以下、LD)等の発光素子と、この発光素子を駆動する駆動回路から構成される。光送信モジュールでは、高周波数の電気信号でレーザーダイオードを励起する際、高周波ノイズが発生する。また、光受信モジュールは、光信号を電気信号に光―電気変換するフォトダイオード(以下、PD)等の受光素子と、この受光素子で光―電気変換された電気信号を増幅、波形整形する受信回路から構成される。この光受信モジュールでは、受光素子で光―電気変換された微弱かつ高周波数の電気信号を扱うため、受信回路のアンプや同期信号等から発生するノイズによる内部干渉や、外来ノイズの影響を受けやすい。
【0004】
光送信部および光受信部を併せ持つ光送受信モジュールにおけるモジュール内部での光送信部と光受信部との間でのノイズの授受による内部干渉防止策としては、例えば、特開平11-196055号に記載されている。この方法は、フレキシブルな絶縁体と、絶縁体中に埋没されている受発光素子と送受信回路とを信号端子接続部を介して接続する信号配線と、絶縁体の外側に設けられる金属箔等からなるグランド層を有し、信号端子接続部を覆うとともに、グランド層を回路基板のアース層に接続することにより、電磁シールドを形成するものである。しかし、この方法では、施工性、小型化に問題がある。
【0005】
また、特開2000-124483では、Fe-Al-Si合金からなる扁平軟磁性粒子と熱可塑性エラストマーで構成される電磁波吸収シートを光送信モジュール、光受信モジュール、または、光送受信モジュール内に配備することにより、電磁波干渉を抑制するものである。しかし、前記軟磁性粒子から構成される電磁波吸収シートの吸収特性は、図1に示すように、通常、周波数が、3GHz以上の高周波領域では、ほとんど吸収効果がなく、伝送速度が10Gbps以上では、発生するノイズ周波数も10GHz以上になるため、電磁波吸収シートによるノイズ吸収効果は期待できない。また、シート状であるため、複雑形状の場所に、隙間無く配備することは不可能であり、完全なノイズ対策は困難である。
【0006】
電磁波吸収材として、特開平9-181476号において、強磁性超微結晶金属相を金属酸化物相中に分散した形態のヘテログラニュラー構造の超微結晶磁性膜を高周波数領域での電波吸収体として利用することが提案されている。
【0007】
又、特開平7-212079号公報及び特開平11-354973号公報は、扁平形状の軟磁性金属粒子と有機結合剤からなる電磁波干渉抑制体或いは電磁波吸収体が開示されている。軟磁性金属粒子を表皮深さ以下の厚みの扁平形状として、渦電流を抑制し、さらに、形状磁気異方性の効果による磁気共鳴周波数の向上、及び形状に起因する反磁界の低減による透磁率向上を達成し、数MHz〜1GHzで優れた電磁波吸収能を得ている。
【0008】
更に、特開平9-111421号において、高透磁率アモルファス合金をその結晶化温度以上で酸素ガス、窒素ガスおよびアンモニアガスのうち少なくとも一種を含有する雰囲気中で熱処理することにより、高透磁率合金よりなる結晶粒と結晶粒の周囲に酸化物あるいは窒化物を形成させることにより高周波領域で高電気抵抗化を図った線輪部品用磁性材料が提案されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平9-181476号においては、電気抵抗率の点では500〜1000μΩ・cm程度であり、必ずしも十分高いとは言えず、GHz領域では、渦電流損による透磁率低下は避けられない。又、複素比誘電率に関しては電気抵抗率が十分高くないため、実数部に比して虚数部が大きくなってしまいインピーダンス整合がとり難いことが予測される。
又、特開平7-212079号公報及び特開平11-354973号公報においては電子機器内部或いは高周波数域対応の電磁波吸収体としては、厚さ、吸収能とも不十分である。
【0010】
本発明の目的は、高周波数領域における電波吸収特性に優れ、伝送速度が2.4Gbps以上でも電磁波吸収特性が低下しない電磁波吸収材を用いることによりノイズが抑制される光送信・受信モジュール及びその製造法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高速通信網に使用される電気−光変換器を有する光送信モジュール、光−電気変換器を有する光受信モジュール又はこれらのモジュールが組み合わされた光送受信モジュールに係る光送信・受信モジュールにおいて、基板、素子及び回路が電磁波吸収材を有する部材によって被われ、その電磁波吸収材として磁性金属粒子がセラミックス相によって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、前記磁性金属粒子の結晶粒径が50nm以下であること、該複合磁性粒子よりも高電気抵抗率を有する材料とが複合化された電磁波吸収材料を具備することにより、モジュール外への放射ノイズおよびモジュール内でのノイズ干渉を抑制することができるものである。
【0012】
又、本発明は、前述の基板、素子及び回路が内周面に電磁波吸収材を有する金属製キャップによって被われていることを特徴とする。
【0013】
更に、本発明は、前述の基板、素子及び回路が電磁波吸収材を有する部材によって被われ、該部材の外周面が金属製キャップによって被われていることを特徴とする。
【0014】
前述の基板、素子及び回路が絶縁樹脂によって被われていることが好ましい。
【0016】
即ち、本発明は、複数の磁性金属粒子セラミックスによって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、好ましくは磁性金属粒子と体積比で10%以上、より好ましくは20%以上のセラミックスとが一体となった粒径10μm以下、より好ましくは5μm以下の複合磁性粒子を有することが好ましい。
【0017】
又、本発明は、好ましくは結晶粒径 50nm以下の微細な多数の磁性金属粒子、及び10体積%以上、好ましくは20〜70体積%のセラミックスとが一体となった複合磁性粒子を有し、特に、磁性金属とセラミックスとは、一つの粒子内で互いに層状に形成されており、磁性金属は結晶粒径の大半が50nm以下の複雑な形状の粒子となっており、その周りをセラミックスが囲む様子を有するものである。その複雑な形状の磁性金属粒子は結晶粒径が好ましくは20nm以下の微細な粒子が集合して出来たものである。
【0018】
前述の磁性金属が鉄、コバルト、ニッケルのうちの少なくとも一つの金属又は合金であり、前記セラミックスが鉄、アルミニウム、シリコン、チタン、バリウム、マンガン、亜鉛、マグネシウム、コバルトまたはニッケルの酸化物、窒化物及び炭化物のうちの少なくとも一つであることが好ましい。
【0019】
本発明は、前述の複合磁性粒子が、該複合磁性粒子よりも高電気抵抗率を有する材料に分散していることを特徴とし、この高電気抵抗率を有する材料が樹脂、絶縁性高分子塗料及びセラミックス焼結体のいずれかであることが好ましい。
【0020】
記複合磁性粒子の表面が前記複合磁性粒子よりも高電気抵抗率を有する材料で被覆されていること、前記複合磁性粒子のアスペクト比が2以上で、扁平形状であること、扁平形状の複合磁性粒子が、前記高電気抵抗率を有する材料中に一方向に配向していること、前記アルミナ及びシリカは焼結体であることが好ましい。
【0021】
本発明は、回路基板上に発光素子及び受光素子の少なくとも一方の素子と、送信回路及び受信回路の少なくとも一方の回路とを有し、前記基板、素子及び回路が電磁波吸収材を有する部材によって被われる光送信・受信モジュールの製造法であって、前記電磁波吸収材は複数の微細な磁性金属粒子がセラミックスによって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、該複合磁性粒子を、磁性金属粉末とセラミックス粉末とを用い、メカニカルアロイング法により前記磁性金属粒子を50nm以下の結晶粒径に形成することを特徴とし、又、前記電磁波吸収材は複数の微細な磁性金属粒子がセラミックスによって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、該複合磁性粒子を、磁性金属粉末とセラミックス粉末とを有する複合粉末に対して、前記金属粉末の粒径より大きく、前記複合粉末の量より多い量の金属製ボール又はセラミックス製ボールを投入し、メカニカルアロイング法により磁性金属粒子を50nm以下の結晶粒径に形成することを特徴とする。
【0022】
本発明は、前述のように、磁性金属粉末とセラミックス粉末とをメカニカルアロイング法により互いに超微細な状態に混合して一体化するものであり、磁性金属粒子と好ましくは体積比で10%以上のセラミックスとが一体となった複合磁性粒子を形成すること、又、磁性金属粉末とセラミックス粉末とを有する複合粉末を、前記金属粉末の粒径より大きく、前記複合粉末の量より多い量、好ましくは重量で複合粉末1に対して50〜100の割合の金属製ボール又はセラミックス製ボールを容器に入れて、高速で回転する、好ましくは1500〜3000rpmで回転する方法による強力なエネルギーを粉末に与えることによって互いに超微細な状態に混合して一体化するいわゆる一般に言われているメカニカルアロイング法によるものであり、微細な磁性金属粒子とセラミックスとが一体となった複合磁性粒子を形成するものである。
【0023】
そして、前記複合磁性粒子中のセラミックスが10〜80体積%で、磁性金属粒子中に分散した海島(グラニュラー)構造であることが好ましい。又、本発明は、複合磁性粒子の結晶粒径50nm以下で、更に好ましくは結晶 20nm以下の磁性金属からなる微結晶、及びより好ましくは20〜70体積%のセラミックスを有する複合磁性粒子である。更に、磁性金属粒子及びセラミックスの材質は前述の通りである。
【0024】
このように、複合磁性粒子を高電気抵抗率を有するセラミックス相が超微細磁性金属結晶粒の周りを取り囲む構造とすることにより、一般に使用されている単相金属磁性粒子に比べ、GHz領域において、電気抵抗率が向上するだけでなく、複素比透磁率が向上する。
【0025】
ここで、複合磁性粒子を構成する磁性金属の結晶粒径が、50nmを超えると、金属結晶粒間での交換相互作用が弱くなり、軟磁性特性が劣化するために、透磁率が低下し、電気抵抗率も上昇する。これより、本発明における複合磁性粒子を構成する磁性金属の結晶粒径は、50nm 以下、更に好ましくは20nm以下が良い。
【0026】
更に、複合磁性粒子におけるセラミックスの体積比率をコントロールすることにより、電磁波吸収特性に関わるパラメータである複素比透磁率、複素比誘電率を比較的自由に制御できるため、目的の周波数帯域で良好な電磁波吸収特性を得ることができる。なお、磁性金属に対するセラミックスの体積混合割合が10体積%未満では、電気抵抗率が十分向上しないため、低周波数側での複素比透磁率は高くなるが、GHz領域においては、渦電流損失により、複素比透磁率は急激に減少してしまう。さらに、複素比誘電率の虚数部は大きくなりすぎてしまい、十分な電磁波吸収特性が得られない。また、セラミックス相が特に非磁性である場合、セラミックスの体積混合割合が80体積%を超えると、電気抵抗率はかなり向上するものの、複合磁性粒子の複素比透磁率及び複素比誘電率の実数部が低下しすぎてしまい、十分な電磁波吸収特性を得るためには、かなりの厚みが必要である。
【0027】
本発明において、複合磁性粒子を高電気抵抗率を有するセラミックス相が磁性金属からなる微結晶の周りを取り囲む構造とすることにより、一般に使用されている単相金属磁性粒子に比べ、GHz領域において、電気抵抗率が向上するだけでなく、複素比透磁率が向上することが可能となる。
【0028】
複合磁性粒子をそれよりも高電気抵抗率を有する材料に10〜80体積%、好ましくは20〜70体積%分散させる理由は、▲1▼複合磁性粒子単独の電気抵抗率が電磁波吸収体としては十分大きくない、▲2▼複合磁性粒子を電極とするマイクロコンデンサーが構成されるため、複素比誘電率の実数部を大きくできる、▲3▼複合磁性粒子形状及び分散形態をコントロールして、複素比透磁率、複素比誘電率の周波数特性を制御できる、▲4▼絶縁性樹脂に対する複合磁性粒子の体積混合比率をコントロールして、複素比透磁率、複素比誘電率の周波数特性を制御できる、ためである。
【0029】
本発明において、複合磁性粒子をそれよりも高電気抵抗率を有する絶縁性材料と複合化を図り、磁性金属相、高電気抵抗セラミックス相、絶縁性材料の三相構造とすることが、磁性金属単相粒子と絶縁性樹脂との複合体や磁性金属粒子とセラミックスとの複合体のような二層構造よりも好ましい。
【0030】
ここで、電磁波吸収特性を更に向上させるためには、前記複合磁性粒子の形状をアスペクト比で2以上かつ厚さを表皮深さ以下にした扁平形状とし、これらを高電気抵抗率を有する材料中で配向させるのがより好ましい。つまり、渦電流による急激な複素比透磁率低下の抑制、粒子形状に起因する反磁界の影響を低減させることによる高透磁率化及び形状磁気異方性による磁気共鳴周波数の高周波化、更にはコンデンサー電極面積の増大による複素比誘電率実数部向上が図れるため、更なる吸収特性向上及び薄型化が実現できる。
【0031】
本発明において、磁性金属からなる微結晶粒子(磁性金属粒子という)とセラミックス粒子の複合化手法としては、メカニカルアロイング手法或いは、例えば、磁性金属とそれよりも酸素、窒素、炭素との親和性が高い元素からなり、更に、これらガス元素のいずれかの含有量が高い合金粉末をアトマイズ法などにより製造し、その後、熱処理をすることにより、軟磁性金属相とセラミックス相をそれぞれ生成させる手法、更に、磁性金属とそれよりも酸素、窒素、炭素との親和性が高い元素からなる合金粉末をアトマイズ法などにより製造し、酸素、窒素、炭素のいずれかを含有するガス雰囲気中で熱処理する手法、軟磁性金属相とセラミックス相をそれぞれ生成させる手法、金属アルコキシドを利用したゾル・ゲル法等も適用できる。このゾル・ゲル法では、セラミックス相の中に微細な磁性金属粒子が分散した複合磁性粒子が形成される。
【0032】
なお、複合磁性粒子自体の電気抵抗率を向上させるために、大気中、酸素雰囲気中あるいは窒素雰囲気中でアニールすることにより、複合磁性粒子表面に酸化物層あるいは窒化物層等の電気抵抗率の高い皮膜を同時形成させることも可能である。
【0033】
また、機械的複合法、好ましくはせん断型ミルの一つであるメカノフュージョン法により複合磁性粒子表面をより高電気抵抗率の材料でコーティングすることも可能である。
【0034】
これら複合磁性粒子を絶縁性高分子材料に対して、体積比にして20〜80%を混練した。絶縁性高分子材料としては、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルプチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹脂、あるいはこれらの共重合体、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂、ナイロン、アクリル、合成ゴム等を用いることができる。エポキシ樹脂が好ましい。樹脂に対する複合磁性粒子の充填率が50体積%以上となる場合は、複合磁性粒子同士の接触により、樹脂複合体の電気抵抗率が低下するために、複合磁性粒子表面を絶縁コーティングする目的で、シラン系、アルシキレート系あるいはチタネート系のカップリング処理剤もしくはリン酸ホウ酸マグネシア絶縁処理材などを同時に添加する必要がある。
【0035】
このように、表面酸化法、機械的複合法あるいは化学的表面処理法を単独もしくは組み合わせて、複合磁性粒子表面をより高電気抵抗率の材料でコーティングすることにより、樹脂に対する複合磁性粒子の混合割合を高めても、電気抵抗率を保持させたまま、複素比透磁率および、複素比誘電率実数部の向上を図ることができ、電磁波吸収率の向上を図ることが可能となる。
【0036】
以上の様に、本発明においては、高周波数領域特にGHz領域における電磁波吸収特性に優れ、薄型の電磁波吸収材によって電子機器内部での電磁波干渉を効率的に抑制できるので、高速通信網での使用に耐え、内部ノイズ干渉、外部へのノイズ放射を抑制し、小型・軽量化、高速化、高感度化を可能にする半導体装置、光送信モジュール、光受信モジュール、光送受信モジュールが提供できる。
【0037】
【発明の実施の形態】
(実施例1)
図2は、本発明に係る電磁波吸収材を用いた光送信モジュールの構成を示す図である。光送信モジュール1は、光ファイバ5、光導波路9、LD6、送信回路7、回路基板8等から構成される。送信回路は、レーザを駆動するLDドライバ、レーザ出力制御部、フリップフロップ回路等から構成される。実際には、リードフレームやワイヤがついているが、これらの図示を略している。伝送速度が大きくなるにつれて、光伝送モジュール内では、LDを励起する電気信号のクロック周波数が高くなるため、高周波の電磁波が発生し、これらの電磁波は、他の要素、部品等に悪影響を及ぼすノイズの原因となる。
【0038】
本実施例では、光送信モジュールを型に入れ、後述する実施例9〜15に記載の磁性金属粒子とセラミックスとが一体に形成された複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を流し込んで固化させることで、完全封止し、さらにその外側を金属筐体10で覆うことにより、各素子や基板を水や気体から保護するだけでなく、電磁波を吸収、シールドすることができ、送信モジュール内でのノイズ干渉を抑制し、かつモジュール外部へのノイズの放射を完全に防止することができる。
【0039】
又、金属筐体10は必ずしも必要ではなく、図4のように、樹脂混合物のみで封止した構造をとっても良いが、電磁波吸収、シールド効果は金属筐体で覆った場合よりも若干劣るが、構造が簡単なため製造が容易であるメリットがある。
【0040】
なお、複合磁性粒子表面は図5に示すように、その表面を絶縁コーティングすることによって、配線間の短絡を防止することができる。絶縁性コーティング法としては、雰囲気中、熱処理により、複合磁性粒子表面に酸化物層あるいは窒化物層等の電気抵抗率の高い皮膜を形成させる方法、または、シラン系、アルシキレート系あるいはチタネート系のカップリング処理剤もしくはリン酸ホウ酸マグネシア絶縁処理液等を用いた化学的形成法、あるいは、せん断型ミルの一つであるメカノフュージョン法により複合磁性粒子表面を高電気抵抗率の材料でコーティングする機械的形成法などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。また、配線間の短絡防止法としてより確実なのは、図4のように、配線部のみを複合磁性粒子を含有していない絶縁性樹脂で封止し、さらにその上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で封止する2層構造とすることである。
【0041】
なお、複合磁性粒子の粒径は、複合磁性粒子組成により異なるが、樹脂混合物の流動性等を考慮すると、40μm以下が好ましい。また、粒形状は球状あるいは扁平状でも良く、特に限定されない。また、複合磁性粒子の樹脂に対する充填量は、樹脂混合物の流動性確保の点から60vol%以下であるのが好ましい。樹脂としては、通常電子回路部の封止樹脂として使用されるエポキシ系の他に、前述した絶縁性高分子材料を用いることが出来る。
【0042】
(実施例2)
図6は、実施例1と同様、本発明に係る光送信モジュールの断面図である。実施例1と異なるのは、モジュール全体が、前述した複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で完全封止されているのではなく、この樹脂混合物を金属筐体内面全体あるいは一部のみに配置していることである。
【0043】
金属筐体内面に樹脂混合物を配置する方法としては、予め、後述する実施例9〜15に記載の磁性金属粒子とセラミックスとが一体に形成された複合磁性粒子を含有した樹脂混合物をシート化しておき、それを接着剤で貼り付ける方法、樹脂混合物を塗料化し、塗布する方法、あるいは、射出成形法により内面に樹脂混合物層が形成された金属筐体をニアネットシェイプで製造する方法等が考えられるが、これらの方法に特に限定されるものではない。
【0044】
又、図7のように、電磁波発生源となるLD部およびLDと各素子との接続部等の主要部分のみを内面に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を配置した金属カバーで覆うことにより、各要素、部品等に悪影響を及ぼすノイズを金属カバー内で吸収することができ、ノイズ干渉を抑制することができる。
【0045】
(実施例3)
図8は、本発明に係る光受信モジュールの構成を示す断面図である。光受信モジュール2は、光ファイバ5、光導波路9、PD15、受信回路16、回路基板8等から構成される。受信回路は、前置増幅機能を有するPRE IC、クロック抽出部および等価増幅部からなるCDR LSI、狭帯域フィルタのSAW、APDバイアス制御回路等から構成される。実際には、リードフレームやワイヤがついているが、これらの図示を略している。
【0046】
光受信モジュールでは、光信号をPDによって変換した電気信号が微弱、かつ高周波である。このため、適切な措置を講じないと、電気信号は、内部回路のアンプや同期回路等で発生する電磁波による内部ノイズ干渉や外来ノイズの影響を受けやすく、誤動作の原因となる。
【0047】
本実施例では、光送信モジュールを型に入れ、後述する実施例9〜15に記載の磁性金属粒子とセラミックスとが一体に形成された複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を流し込んで固化させることで、完全封止し、さらにその外側を金属筐体10で覆うことにより、各素子や基板を水や気体から保護するだけでなく、電磁波を吸収、シールドすることができ、光受信モジュール内でのノイズ干渉を抑制し、充分な受信感度を確保することが可能となる。
【0048】
また、図9のように、樹脂混合物のみで封止した構造をとっても良いが、電磁波吸収、シールド効果は金属筐体で覆った場合よりも若干劣るが、廉価できるメリットがある。
【0049】
なお、複合磁性粒子表面は、前記のように、絶縁層でコーティングされているが、配線間の短絡を確実に防止するためには、図10のように、配線部のみを複合磁性粒子を含有していない樹脂で封止し、さらにその上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で封止する2層構造とするのが有効である。
【0050】
(実施例4)
図11は、本発明に係る光受信モジュールの断面図である。実施例3と異なるのは、モジュール全体が、複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で完全封止されているのではなく、この樹脂混合物を金属筐体内面全体あるいは一部のみに配置していることである。
【0051】
又、図12のように、電磁波発生源となる受信回路部あるいは、PDと各素子との接続部等の主要部分のみを内面に後述する実施例9〜15に記載の磁性金属粒子とセラミックスとが一体に形成された複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を配置した金属カバーで覆うことにより、各要素、部品等に悪影響を及ぼすノイズを金属カバー内で吸収することができ、ノイズ干渉を抑制し、十分な受信感度を確保することができる。
【0052】
(実施例5)
図13は、本発明に係る光送受信モジュールの平面図である。光送受信モジュール3は、前記の光送信モジュールと光受信モジュールを併せ備えた機能を有する。光送信部は、光ファイバ5、光導波路9、LD6、送信回路7、回路基板8等から構成される。送信回路は、レーザを駆動するLDドライバ、レーザ出力制御部、フリップフロップ回路等から構成される。光受信部は、光ファイバ5、光導波路9、PD15、受信回路16、回路基板8等から構成される。受信回路は、前置増幅機能を有するPRE IC、クロック抽出部および等価増幅部からなるCDR LSI、狭帯域フィルタのSAW、APDバイアス制御回路等から構成される。実際には、リードフレームやワイヤがついているが、これらの図示を略している。
【0053】
電磁波吸収材は、後述する実施例9〜15に記載の磁性金属粒子とセラミックスとが一体に形成された複合磁性粒子を含有した樹脂混合物が用いられる。このように、送信モジュールと受信モジュールが一体となった送受信モジュールでは、前記したように、特に、光送信部と光受信部との間でのノイズ授受による内部ノイズ干渉が問題となる。
【0054】
図14のように、本実施例では、光送受信モジュールを型に入れ、前記複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を流し込んで固化させることで、完全封止し、さらにその外側を金属筐体10で覆う。このような構造とすることにより、各素子や基板を水や気体から保護するだけでなく、光送信部から発生する電磁波を吸収することができるので、光受信部でのノイズ干渉を防止することができ、充分な受信感度を確保することが可能となる。
【0055】
従来の光送受信モジュールでは、光送信部と光受信部の間に、金属製のシールド板を配置したり、各モジュールを金属パッケージに封入し、独立の送信モジュール、受信モジュールとしてノイズ干渉を防止していたが、このような構造とすることで、モジュール全体が大型化し、重くなるばかりではなく高価な金属パッケージを使用することで、廉価にできないといった問題があり、本発明のような構造とすることで、モジュール内でのノイズ干渉を防止できるばかりでなく、小型・軽量化、低価格化を実現できる。
【0056】
また、特に図示しないが、前記のように、金属筐体をなくして、複合磁性粒子を含有したと樹脂混合物のみで封止した構造をとっても良いが、電磁波吸収、シールド効果は金属筐体で覆った場合よりも若干劣るが、廉価できるメリットがある。
【0057】
更に、図14のように、配線間の短絡防止の観点から、配線部のみを複合磁性粒子を含有していない樹脂で封止し、さらにその上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で封止する2層構造とすることも可能である。
【0058】
(実施例6)
図15は、本発明に係る光送受信モジュールの受信部側の断面図である。実施例5と異なるのは、モジュール全体が、複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で完全封止されているのではなく、この樹脂混合物を金属筐体内面全体あるいはその一部のみに配置していることである。本実施例の樹脂混合物は前述のものと同様である。
【0059】
また、前記図7、図12に示したように、電磁波発生源となる送信回路部あるいは、PDと各素子との接続部等の主要部分のみを内面に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を配置した金属カバーで覆うことにより、各要素、部品等に悪影響を及ぼすノイズを金属カバー内で吸収することができ、ノイズ干渉を抑制できる。
【0060】
(実施例7)
図16は、本発明の第7の実施形態である光送受信モジュールの第二の形態である送受信モジュールの平面図である。光送受信モジュール4は、前記の光送信モジュールと光受信モジュールを併せ備えた機能を有する。光送信部は、光ファイバ5、光導波路9、LD6、送信回路、回路基板8等から構成される。送信回路は、レーザを駆動するLDドライバ、レーザ出力制御部、フリップフロップ回路等から構成される。光受信部は、光ファイバ5、光導波路9、PD15、受信回路、回路基板8等から構成される。受信回路は、前置増幅機能を有するPRE IC、クロック抽出部および等価増幅部からなるCDR LSI、APDバイアス制御回路等から構成される。また、WDMフィルタ(波長分波器)は、光導波路の分岐点付近に配置され、送信光はそのまま透過し、受信光は反射する作用がある。実際には、リードフレームやワイヤがついているが、これらの図示を略している。
【0061】
光送信部と光受信部との間でのノイズ授受による内部ノイズ干渉を防止するために、図17のように、光送受信モジュールを型に入れ、前述と同様に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を流し込んで固化させることで、完全封止し、さらにその外側を金属筐体10で覆う。このような構造とすることにより、前記同様、各素子や基板を水や気体から保護するだけでなく、光送信部から発生する電磁波を吸収することができるので、光受信部でのノイズ干渉を防止することができ、充分な受信感度を確保することが可能となる。
【0062】
又、金属筐体をなくして、複合磁性粒子と樹脂の混合物のみで封止した構造をとっても良いが、電磁波吸収、シールド効果は、金属筐体で覆った場合よりも若干劣るが、廉価できるメリットがある。
【0063】
更に、配線間の短絡防止の観点から、配線部のみを複合磁性粒子を含有していない樹脂で封止し、さらにその上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で封止する2層構造とすることも可能である。
【0064】
(実施例8)
図18は、本発明に係る光送受信モジュールの受信部側の断面図である。実施例6と同様に、モジュール全体が、複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で完全封止されているのではなく、この樹脂混合物を金属筐体内面全体あるいはその一部のみに配置している。
【0065】
又、図7、図12に示したように、電磁波発生源となる受信回路部あるいは、PDと各素子との接続部等の主要部分のみを内面に前述と同様に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を配置した金属カバーで覆うことにより、要素、部品等に悪影響を及ぼすノイズを金属カバー内で吸収することができ、ノイズ干渉を抑制することができる。
【0066】
(実施例9)
粒径1-5μmのFe粉50vol%と平均粒径0.3μmのSiO2粒子50vol%の混合粉末とSUS410製ボール(粒径:9.5mm)を重量比にして粉末:ボール=1:80でSUS製の容器に一緒に入れ、アルゴンガスを封入して、回転数:200rpmで100時間 、MA(メカニカルアロイング)処理を行った。MA後の複合粒子の形状は複雑な形状を有する不定形であり、平均粒径は数十μmであった。
【0067】
図19は複合磁性粒子をTEM観察したTEM組織写真である。写真の黒い部分のFeの結晶粒径は約10nm程度であり、その複合磁性粒子は複雑な形状を有し Fe粒子を囲む様に白い部分のSi酸化物が網目状に形成していた。そのFe粒子は結晶粒径が20nm以下の微細なものが独立又、複雑な形状のFe粒子となってその粒径より大きく形成されているものはそれらが集合して形成されているものである。又、Si酸化物がFe結晶粒界に分散しており、Fe粒子とSi酸化物とが互いに層状に形成されていた。更に、Si酸化物は棒状にも形成され、直径0.05μm以下、長さ0.1〜0.5μmのものが1μm平方当たり10〜20個程度形成されていた。
【0068】
また、MA後、この複合粒子を真空中(真空度:10-6Torr以上)で温度500℃、1時間のアニールを施した。その後、この複合粒子をエポキシ樹脂に対して、体積比にして50%を混練し、室温でタブレット状に加圧成形し、さらに、そのタブレットを180℃、210kgfで一軸加圧し、硬化させた。その後、機械加工、研磨により、外形:7-0.05mm、内径:3.04+0.06mm、厚さ:2mm、4mmのトロイダル形状に仕上げた。
【0069】
ネットワークアナライザー(HP製8720C)と同軸エアラインから構成される測定系により、試料の複素比誘電率、複素比透磁率を測定する場合には、自由空間の透磁率、誘電率が1となるように校正した後、同軸エアラインに試料を挿入し、2つのポートを使用してS11、S21の2つのパラメータを測定し、それから計算により複素比誘電率、複素比透磁率を求めた。
【0070】
また、試料の反射特性は、自由空間の反射係数が0になるように校正した後、試料を同軸エアラインに挿入し、試料の終端を金属面で短絡し、S11を測定し、反射係数を計算した。なお、測定周波数は50MHz〜20GHzである。
【0071】
軟磁性金属粒子内に絶縁性金属酸化物粒子を分散した複合磁性粒子の効果をみるために、本発明の方法により製造したFe-50vol%SiO2複合磁性粒子及び、Fe粉とSiO2粉を別々に前記MA処理と同条件でメカニカルミリング処理後、アニールした各粉末を単にVミキサーにより混合したものをエポキシ樹脂と複合化したものの複素比透磁率、複素比誘電率および反射係数の周波数特性を測定し、比較した結果を図2〜図4に示す。
【0072】
図20より、高周波領域では、単にFe粉とSiO2粉とをVミキサーにより混合した場合よりも複合化した方が、複素比透磁率の実数部および虚数部ともに上昇しているのがわかる。
【0073】
図21より、複素比誘電率の実数部および虚数部ともに、複合化により若干低下しており、自由空間とのインピーダンス整合がとりやすくなっているのがわかる。
【0074】
図22は試料厚さ1.8mmの場合の反射係数の周波数特性であり、反射係数は複合粒子の方が小さく、また中心周波数(最も反射係数が小さくなる周波数)は複合粒子の方が低周波数側にある。さらに、反射係数-10dB以下を満足する周波数帯域幅は、複合粒子の方が広くなっている。
【0075】
これらの結果より、軟磁性金属粉と絶縁性金属酸化物をナノスケールで複合化した方が、単に2種類の粉末を混合した場合に比べ、電波吸収特性は向上しているのがわかる。
【0076】
(実施例10)
粒径1〜5μmのFe粉と平均粒径0.7μmの(Ni-Zn-Cu)Fe2O4又は(Mn-Zn)Fe2O4などの軟磁性金属酸化物粉との混合粉末(体積比で50:50)とSUS410製ボール(粒径9.5mm)を重量比にして粉末:ボール=1:80でSUS製のポットに一緒に入れ、アルゴンガスを封入して、回転数:200rpmで100時間、MA(メカニカルアロイング)処理を行った。MA後の複合磁性粒子の形状は不定形であり、平均粒径は数10μmであった。また、この複合磁性粒子をTEM観察した結果実施例1と同様であり、Feの結晶粒径は約10nm程度であり、その結晶粒界に軟磁性金属酸化物の成分を含む酸化物が網目状に微細分散していた。この複合粒子を真空中(真空度:10-6Torr以上)で温度500℃、1時間のアニールを施した。複合磁性粒子は実施例と同様の組織を示していた。
【0077】
軟磁性金属粉と軟磁性金属酸化物粉を複合化した効果をみるために、本発明の複合粒子及び、Fe粉と軟磁性金属酸化物粉を別々に前述のMA処理と同条件でメカニカルミリング処理後、アニールした各粉末を単にVミキサーにより混合したものをエポキシ樹脂と複合化したものの各特性の各特性を測定し、比較した結果、実施例1と同様な効果が認められた。
【0078】
(実施例11)
粒径1〜5μmのFe粉と平均粒径1.0μmのSi粉とを体積比にして50:50で混合した粉末に前述と同じステンレス製ボールを重量比にして1:80でステンレス製のポットに一緒に入れ、酸素ガス(Ar:O2=4:1)を封入して、回転数:200rpmで100時間、メカニカルアロイング(MA)処理を行った。MA後の複合粉末の形状は不定形であり、平均粒径は5.0μmであった。また、この複合磁性粒子をTEM観察した結果、Feの結晶粒径は約10nm程度であり、その結晶粒界にはSi酸化物が網目状に微細分散し、更に棒状のSi酸化物が分散していた。さらに、X線回折の結果、Fe酸化物(Fe2O3,Fe3O4)の存在も確認された。前記方法と同様にこの複合粒子をエポキシ樹脂に混合したものの各種特性を測定した結果、実施例1の方法で製造した複合磁性粒子とほぼ同様な組織及び特性が得られた。
【0079】
(実施例12)
実施例9〜11によって得た複合磁性粒子の粒子表面に電気抵抗率の高い非磁性又は磁性酸化物をコーティングした。コーティング法として表面酸化法又は機械的複合法により行った。
【0080】
表面酸化法として、複合粒子の製造工程におけるアニール時の雰囲気を大気又は酸素とすることにより、主に粒子表面にFe3O4などの酸化物が生成しているのが、X線回折により確認された。
【0081】
又、機械的複合法として、せん断型ミルの一つであるメカノフュージョン法を採用した。具体的には、ホスト粒子として複合磁性粒子(平均粒径:10μm)、ゲスト粒子としてSiO2(平均粒径:0.016μm)又は(Ni−Zn―Cu)Fe2O4(平均粒径:0.5μm)をもちいた。これらのホスト粒子とゲスト粒子を体積比で2:3で混合し、メカノフュージョン装置に投入した。メカノフュージョン条件として、真空中、回転数:1000rpm、処理時間:3時間とした。その結果、複合磁性粒子表面にはゲスト粒子で構成される厚さ約1.0μmの比較的緻密な酸化物層がコーティングされているのが、SEM観察により確認された。
【0082】
(実施例13)
粒径1−5μmのFe粉70vol%と平均粒径0.3μmのSiO2粒子30vol%の混合粉末とSUS製ボールをSUS製容器に一緒に入れ、アルゴンガスを封入して、メカニカルアロイング(機械的合金化)処理を行った。メカニカルアロイング後の複合磁性粒子の形状は不定形であり、平均粒径は数10μmであった。次いで、この複合磁性粒子に真空中(真空度:10-6Torr以上)で500℃、1時間の熱処理を施した。
【0083】
磁性金属からなる微結晶粒子(磁性金属粒子という)とセラミックス粒子の複合化手法としては、メカニカルアロイング手法に限らず、前述した方法によって行うことが出来る。具体的には、ホスト粒子としてメカニカルアローイング処理後の複合磁性粒子(平均粒径:10μm)、ゲスト粒子としてSiO2(平均粒径:0.016μm)又は(Ni−Zn―Cu)Fe2O4(平均粒径:0.5μm)を用いた。これらのホスト粒子とゲスト粒子を体積比で2:3で混合し、メカノフュージョン装置に投入(好ましくは、真空中、回転数100〜10000rpm、処理時間1〜10時間)した。メカノフュージョン条件として、真空中、回転数:1000rpm、処理時間:3時間とした。その結果、複合磁性粒子表面にはゲスト粒子で構成される厚さ約1.0μmの緻密な酸化物層がコーティングされているのが、SEM観察により確認された。
【0084】
図23はメカニカルアローイング処理後、真空中でアニールした複合磁性粒子のTEM組織写真である。写真の黒い部分はFeの微細結晶粒であり、結晶粒径は10〜20nm程度であった。また、Feの微細結晶粒を取り囲むように非晶質Si酸化物が存在していた。
【0085】
その後、これらを乾燥、粉砕処理後、室温でタブレット状に加圧成形した。さらに、そのタブレットを180℃、210kgfで一軸加圧し、硬化させた。なお、その他の樹脂複合体の製造法としては,射出成形法やトランスファーモールド法等が挙げられる。また、シート状の樹脂複合体を製造する場合には、ドクターブレード法、スピンコート法、カレンダーロール法等が適用可能である。
【0086】
特性評価用試料として、これら樹脂複合体を機械加工、研磨により、外形:7−0.02mm、内径:3.04+0.02mm、厚さ:0.5〜2mmのトロイダル形状に仕上げた。次に、特性評価法であるが、ネットワークアナライザー(HP製8720C)と同軸導波管から構成される測定系により、試料の複素比誘電率、複素比透磁率を測定する場合には、自由空間の透磁率、誘電率が1となるように校正した後、同軸導波管に試料を挿入し、2つのポートを使用してS11、S21の2つのパラメータを測定し、Nicolson−Ross,Weir法により複素比誘電率、複素比透磁率を求めた。
【0087】
試料の反射特性は、空気の反射係数が0になるように校正した後、試料を同軸エアラインに挿入し、試料の終端を金属面で短絡し、S11を測定し、反射係数を計算した。なお、測定周波数は0.1〜18GHzである。
【0088】
また、単相のFe粒子との特性を比較するために、粒径1−5μmのFe粉と平均粒径0.3μmのSiO2粉を別々に前記メカニカルアローイング処理と同条件でメカニカルミリング処理後、Fe粉とSiO2粉を体積比で70:30の割合で配合し、これらをVミキサーにより十分混合し、前記同条件でアニールしたものを前記同様の手法によりエポキシ樹脂と複合化し、複素比透磁率、複素比誘電率及び反射係数の周波数特性を測定した。
【0089】
図24〜図26に複合磁性粒子と単相Fe粒子との複素比透磁率、複素比誘電率、反射係数の周波数特性比較を示す。図24より、高周波領域では、Fe粉とSiO2粉との単純混合粉よりも複合磁性粒子の方が、複素比透磁率の実数部および虚数部ともに上昇しているのがわかる。図25より、複素比誘電率の実数部に関しては、複合磁性粒子の方が、大きくなっているが、同時に虚数部も僅かに大きくなっている。図26(a)は、電磁波吸収材25の片面に金属板24がある場合の反射係数の周波数特性であり、反射係数は複合磁性粒子の方が小さくなっている。また、図26(b)は、電磁波吸収材そのものの電磁波吸収量を測定した結果であり、複合磁性粒子の方が、吸収率は大きくなっている。
【0090】
これらの結果より、軟磁性金属粒相と高電気抵抗セラミックス相をナノスケールで複合化することにより、電磁波吸収特性を向上させることができる。
【0091】
(実施例14)
実施例13において、Feの代わりに、Ni、Coあるいはそれら強磁性金属のうち少なくとも1つを含む合金、例えばFe−Ni系のパーマロイ、Fe−Al−Si系のセンダスト、Fe−Si合金系、Fe−Cr、Fe−Cr−Al合金系等を用いた場合、及びSiO2の代わりに、アルミナ(Al2O3)、磁性酸化物としてスピネル系のMn−Zn系フェライト、Ni−Zn系フェライト、更にはプレーナー型六方晶系フェライト、マグネトプランバイト型フェライトなどを用いた場合にも同様の結果が得られた。
【0092】
(実施例15)
実施例13又は14におけるメカニカルアローイング処理後の複合磁性粒子形状を偏平化する目的で、遊星ボールミル装置(又はアトライター)等の粉砕機を用いて、エタノール等の有機溶剤と複合磁性粒子を一緒に入れて湿式処理することにより、アスペクト比が2以上の偏平状複合磁性粒子を得た。この偏平状複合磁性粒子を熱処理した後、液状樹脂に混合しペースト状にした後、複合磁性粒子にせん断力が加えられるドクターブレード法でシート状にした後、ホットプレスで加圧成形した。このシート断面をSEMで観察した結果、偏平状複合磁性粒子がシート表面に対して平行に配向していた。
【0093】
また、偏平状複合磁性粒子と樹脂との複合コンパウンドを予め作製しておき、それを射出成形機により金型に射出した。この成形品の断面をSEM観察した結果、射出方向に偏平状複合磁性粒子が高配向していた。これら偏平状複合磁性粒子を樹脂中に高配向させた場合、実施例13及び14に比べ、複素比透磁率及び複素比誘電率実数部の向上が認められ、電磁波吸収率が大幅に向上した。
【0094】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、高速通信網において使用に耐え、内部ノイズ干渉、外部へのノイズ放射を抑制し、小型・軽量化、高速化、高感度化を可能にする光送信モジュール、光受信モジュール、又は、光送信部および光受信部を併せ持つ光送受信モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 軟磁性粒子と樹脂から構成される従来電磁波吸収シートと複合磁性粒子と樹脂から構成される本発明の電磁波吸収シートの電磁波吸収特性比較図。
【図2】 複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で、完全封止し、さらにその外側を金属筐体で覆った光送信モジュールの断面図。
【図3】 図2の金属筐体を取外した光送信モジュールの断面図。
【図4】 図2の配線部のみを複合磁性粒子を含有していない絶縁性樹脂で封止し、その上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で封止した2層構造の光送信モジュールの断面図。
【図5】 表面を絶縁コーティングした複合磁性粒子と樹脂から構成される電磁波吸収層の断面図。
【図6】 複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を金属筐体内面全体あるいは一部のみに配置した光送信モジュールの断面図。
【図7】 電磁波発生源となるLD部およびLDと各素子との接続部等の主要部分のみを内面に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を配置した金属カバーで覆った光送信モジュールの断面図。
【図8】 複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で、完全封止し、さらにその外側を金属筐体で覆った光受信モジュールの断面図。
【図9】 図8の金属筐体を取外した光受信モジュールの断面図。
【図10】 図8の配線部のみを複合磁性粒子を含有していない絶縁性樹脂で封止し、さらにその上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で封止した2層構造の光受信モジュールの断面図。
【図11】 複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を金属筐体内面全体あるいは一部のみに配置した光受信モジュールの断面図。
【図12】 ノイズの影響を受けやすいPD部および電磁波発生源となる受信回路等の主要部分のみを内面に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を配置した金属カバーで覆った受信モジュールの断面図。
【図13】 光送受信モジュールの第一の形態である光送受信モジュールの平面図。
【図14】 図13の光送受信モジュールにおいて、配線部のみを複合磁性粒子を含有していない絶縁性樹脂で封止し、その上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で、完全封止し、更にその外側を金属筐体で覆った光送受信モジュールの受信部側の断面図。
【図15】 図13の光送信モジュールにおいて、複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を金属筐体内面全体あるいは一部のみに配置した光送受信モジュールの受信部側の断面図。
【図16】 光送受信モジュールの第二の形態である光送受信モジュールの平面図。
【図17】 図16の光送受信モジュールにおいて、配線部のみを複合磁性粒子を含有していない絶縁性樹脂で封止し、その上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で、完全封止し、更にその外側を金属筐体で覆った光送受信モジュールの受信部側の断面図。
【図18】 図16の光送受信モジュールにおいて、複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を金属筐体内面全体あるいは一部のみに配置した光送受信モジュールの受信部側の断面図。
【図19】 本発明のFe-SiO2磁性複合粒子の断面の顕微鏡写真(TEM写真)。
【図20】 本発明の磁性複合粒子と比較の混合粉のものの透磁率の周波数特性測定結果を示す線図。
【図21】 本発明の磁性複合粒子と比較の混合粉のものの誘電率の周波数特性測定結果を示す線図。
【図22】 本発明の磁性複合粒子と比較の混合粉のものの反射係数の周波数特性測定結果を示す線図。
【図23】 本発明の複合磁性粒子の断面の高分解能透過電子顕微鏡写真。
【図24】 磁性金属相とセラミックス相とをナノレベルで複合化したことによる複素比透磁率の周波数特性を示すグラフ。
【図25】 磁性金属相とセラミックス相とをナノレベルで複合化したことによる複素比誘電率の周波数特性を示す線図。
【図26】 磁性金属相とセラミックス相とをナノレベルで複合化したことによる電磁波吸収特性を示す線図。
【符号の説明】
1…光送信モジュール、2…光受信モジュール、3…光送受信モジュール、4…光送受信モジュール、5…光ファイバ、6…LD、7…送信回路、8…回路基板、9…光導波路、10…金属筐体、11…光ファイバの芯線、12…複合磁性粒子を含有した樹脂混合物、13…絶縁性樹脂、14…金属カバー、15…PD、16…受信回路、17…増幅器、18…前置増幅器、19…送信部、20…受信部、21…WDMフィルタ(波長分波器)、22…複合磁性粒子、23…絶縁コーティング層、24…金属板、25…電磁波吸収体。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention provides a novel optical transmission / reception module related to an optical transmission module, an optical reception module, or an optical transmission / reception module in which an optical transmission module and an optical reception module are integrated in a high-speed communication network using optical fibers.And its manufacturing methodAbout.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the advancement of telecommunications networks and the increase in capacity and speed of information communication processing are accelerating, and attention is focused on applying optical communication technology to various communication systems such as data buses, data links, and optical LANs. Has been. Recently, 2.4 Gbps and 10 Gbps transmission devices have been developed and put into practical use in response to demands for higher capacity and higher speed, and it is thought that they will shift to 40 Gbps and 100 Gbps in the future. Yes.
[0003]
An optical transmission module used in a communication device using an optical fiber is composed of a light emitting element such as a laser diode (hereinafter referred to as LD) that converts an electric signal into an optical signal, and a drive circuit that drives the light emitting element. Is done. In an optical transmission module, high-frequency noise is generated when a laser diode is excited with a high-frequency electrical signal. In addition, the optical receiver module receives a light receiving element such as a photodiode (hereinafter referred to as PD) that performs optical-electrical conversion of an optical signal into an electric signal, and amplifies and shapes the electric signal that is optical-electrically converted by the light receiving element. It consists of a circuit. Since this optical receiver module handles weak and high-frequency electrical signals that have been optical-electrically converted by the light-receiving element, it is susceptible to internal interference caused by noise from the amplifier and synchronization signal of the receiver circuit and external noise. .
[0004]
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-196055 describes a measure for preventing internal interference caused by the transfer of noise between the optical transmitter and the optical receiver in the optical transceiver module having both the optical transmitter and the optical receiver. Has been. This method includes a flexible insulator, a signal wiring for connecting a light emitting / receiving element embedded in the insulator and a transmission / reception circuit via a signal terminal connection portion, a metal foil provided on the outside of the insulator, and the like. An electromagnetic shield is formed by covering the signal terminal connection portion and connecting the ground layer to the ground layer of the circuit board. However, this method has problems in workability and downsizing.
[0005]
In JP 2000-124483 A, an electromagnetic wave absorbing sheet composed of flat soft magnetic particles made of an Fe—Al—Si alloy and a thermoplastic elastomer is provided in an optical transmission module, an optical reception module, or an optical transmission / reception module. Thus, electromagnetic interference is suppressed. However, the absorption characteristics of the electromagnetic wave absorbing sheet composed of the soft magnetic particles, as shown in FIG. 1, usually have almost no absorption effect in the high frequency region where the frequency is 3 GHz or higher, and when the transmission speed is 10 Gbps or higher, Since the generated noise frequency is 10 GHz or more, the noise absorbing effect by the electromagnetic wave absorbing sheet cannot be expected. In addition, since it is in the form of a sheet, it is impossible to install it in a complicated shape without a gap, and it is difficult to take complete noise countermeasures.
[0006]
As an electromagnetic wave absorber, in Japanese Patent Laid-Open No. 9-181476, an ultrafine crystal magnetic film having a heterogranular structure in which a ferromagnetic ultrafine crystal metal phase is dispersed in a metal oxide phase is used as a radio wave absorber in a high frequency region. Proposed to use.
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-212079 and 11-354973 disclose electromagnetic wave interference suppressors or electromagnetic wave absorbers composed of flat soft magnetic metal particles and an organic binder. Soft magnetic metal particles have a flat shape with a thickness less than the skin depth, suppresses eddy currents, improves magnetic resonance frequency due to the effect of shape magnetic anisotropy, and reduces the demagnetizing field due to the shape. Improvement has been achieved, and excellent electromagnetic wave absorption ability has been obtained at several MHz to 1 GHz.
[0008]
Furthermore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-111421, a high permeability amorphous alloy is heat-treated in an atmosphere containing at least one of oxygen gas, nitrogen gas and ammonia gas at a temperature equal to or higher than its crystallization temperature. There has been proposed a magnetic material for a wire ring component in which high electrical resistance is achieved in a high frequency region by forming crystal grains and oxides or nitrides around the crystal grains.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in JP-A-9-181476, in terms of electrical resistivity, it is about 500 to 1000 μΩ · cm, which is not necessarily high enough. In the GHz region, a decrease in permeability due to eddy current loss is inevitable. Further, regarding the complex relative permittivity, since the electric resistivity is not sufficiently high, it is predicted that the imaginary part becomes larger than the real part and impedance matching is difficult to be achieved.
In JP-A-7-212079 and JP-A-11-354973, the thickness and absorption capacity are insufficient as an electromagnetic wave absorber corresponding to the inside of an electronic device or a high frequency range.
[0010]
  An object of the present invention is an optical transmission / reception module in which noise is suppressed by using an electromagnetic wave absorbing material that is excellent in radio wave absorption characteristics in a high frequency region and does not deteriorate even when the transmission speed is 2.4 Gbps or higher.And its manufacturing methodIs to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention relates to an optical transmission module having an electrical-optical converter used in a high-speed communication network, an optical reception module having an optical-electrical converter, or an optical transmission / reception module in which these modules are combined. The substrate, the element and the circuit are covered with a member having an electromagnetic wave absorbing material, and the electromagnetic wave absorbing material has composite magnetic particles in which magnetic metal particles are surrounded by a ceramic phase and integrated.AboveMagnetismmetalparticleResult ofBy providing an electromagnetic wave absorbing material having a crystal grain size of 50 nm or less and a material having a higher electric resistivity than the composite magnetic particle, radiation noise outside the module and noise inside the module Interference can be suppressed.
[0012]
Further, the present invention is characterized in that the above-described substrate, element and circuit are covered with a metal cap having an electromagnetic wave absorbing material on the inner peripheral surface.
[0013]
Furthermore, the present invention is characterized in that the aforementioned substrate, element and circuit are covered with a member having an electromagnetic wave absorbing material, and the outer peripheral surface of the member is covered with a metal cap.
[0014]
It is preferable that the aforementioned substrate, element and circuit are covered with an insulating resin.
[0016]
  That is, the present inventionpluralMagnetic metal particlesButCeramicsSurrounded byComposite magnetic particles having integrated magnetic particles, preferably magnetic metal particles and ceramics having a volume ratio of 10% or more, more preferably 20% or more, and a particle size of 10 μm or less, more preferably 5 μm or less. It is preferable to have magnetic particles.
[0017]
  Also, the present invention is preferablycrystalParticle sizeBut FiveIt has composite magnetic particles in which a large number of fine magnetic metal particles of 0 nm or less and ceramics of 10% by volume or more, preferably 20 to 70% by volume, are integrated. They are formed in layers within each other, and the magnetic metalcrystalMost of the particle sizeFiveIt is a particle with a complicated shape of 0 nm or less, and has a state in which ceramics surround it. Its complicated shapeMagnetic metalParticlescrystalParticle sizePreferablyIt is a collection of fine particles of 20nm or less.
[0018]
The magnetic metal is at least one metal or alloy of iron, cobalt and nickel, and the ceramic is an oxide, nitride of iron, aluminum, silicon, titanium, barium, manganese, zinc, magnesium, cobalt or nickel And at least one of carbides.
[0019]
The present invention is characterized in that the above-described composite magnetic particles are dispersed in a material having a higher electrical resistivity than the composite magnetic particles, and the material having the higher electrical resistivity is a resin, an insulating polymer paint. And a sintered ceramic body.
[0020]
  in frontThe surface of the composite magnetic particles is coated with a material having a higher electrical resistivity than the composite magnetic particles, the composite magnetic particles have an aspect ratio of 2 or more, are flat, and are flat composite magnetic It is preferable that the particles are oriented in one direction in the material having high electrical resistivity, and that the alumina and silica are sintered bodies.
[0021]
  The present invention includes a circuit board having at least one of a light emitting element and a light receiving element and at least one of a transmitting circuit and a receiving circuit, and the board, the element, and the circuit are covered by a member having an electromagnetic wave absorber. The electromagnetic wave absorber has composite magnetic particles in which a plurality of fine magnetic metal particles are surrounded by ceramics and integrated, and the composite magnetic particles are made of magnetic metal. Using mechanical alloying method with powder and ceramic powderThe magnetic metal particles50nm or lessResult ofThe electromagnetic wave absorber has composite magnetic particles in which a plurality of fine magnetic metal particles are surrounded and integrated with ceramics, and the composite magnetic particles are made of magnetic metal. For a composite powder having a powder and a ceramic powder, a metal ball or a ceramic ball having an amount larger than the particle size of the metal powder and larger than the amount of the composite powder is introduced and mechanically alloyed.Magnetic metal particles50nm or lessResult ofIt is characterized by forming to a crystal grain size.
[0022]
In the present invention, as described above, the magnetic metal powder and the ceramic powder are mixed and integrated with each other in an ultrafine state by a mechanical alloying method, and preferably 10% or more by volume ratio with the magnetic metal particles. Forming a composite magnetic particle integrally with the ceramic, and a composite powder having a magnetic metal powder and a ceramic powder is larger than the particle size of the metal powder and larger than the amount of the composite powder, preferably Puts metal balls or ceramic balls in a ratio of 50 to 100 by weight with respect to the composite powder 1 in a container and gives the powder strong energy by rotating at high speed, preferably at 1500 to 3000 rpm. This is based on the so-called commonly-known mechanical alloying method in which they are mixed and integrated in an ultrafine state, and fine magnetic metal particles Ceramics and is intended to form a composite magnetic particles together.
[0023]
  And it is preferable that the ceramic in the said composite magnetic particle is 10-80 volume%, and is a sea island (granular) structure disperse | distributed in the magnetic metal particle. The present invention also provides composite magnetic particlesResult ofThe crystal grain size is 50 nm or less, more preferablycrystalgrainDiameter 20nmLess thanComposite magnetic particles having microcrystals made of a magnetic metal, and more preferably 20 to 70% by volume of ceramics.TheFurthermore, the materials of the magnetic metal particles and the ceramic are as described above.
[0024]
In this way, by making the composite magnetic particles have a structure in which the ceramic phase having a high electrical resistivity surrounds the ultrafine magnetic metal crystal grains, in comparison with single-phase metal magnetic particles generally used, in the GHz region, Not only the electrical resistivity is improved, but also the complex relative permeability is improved.
[0025]
  Here, the magnetic metal constituting the composite magnetic particleResult ofWhen the crystal grain size exceeds 50 nm, the exchange interaction between the metal crystal grains is weakened, and the soft magnetic properties are deteriorated, so that the magnetic permeability is lowered and the electrical resistivity is also raised. From this, the crystal grain size of the magnetic metal constituting the composite magnetic particle in the present invention is:50nm Or less, more preferably20nmLess thanIs good.
[0026]
Furthermore, by controlling the volume ratio of ceramics in the composite magnetic particles, the complex relative permeability and complex relative permittivity, which are parameters related to electromagnetic wave absorption characteristics, can be controlled relatively freely. Absorption characteristics can be obtained. When the volume mixing ratio of the ceramic to the magnetic metal is less than 10% by volume, the electrical resistivity is not sufficiently improved, so that the complex relative permeability on the low frequency side is high, but in the GHz region, due to eddy current loss, The complex relative permeability decreases rapidly. Furthermore, the imaginary part of the complex relative dielectric constant becomes too large, and sufficient electromagnetic wave absorption characteristics cannot be obtained. In addition, when the ceramic phase is particularly non-magnetic, if the ceramic volume mixing ratio exceeds 80% by volume, the electrical resistivity improves considerably, but the real part of the complex relative permeability and complex relative permittivity of the composite magnetic particles. In order to obtain sufficient electromagnetic wave absorption characteristics, a considerable thickness is required.
[0027]
In the present invention, the composite magnetic particles have a structure in which a ceramic phase having a high electrical resistivity surrounds a microcrystal made of a magnetic metal, so that in the GHz region, compared to single-phase metal magnetic particles that are generally used, Not only the electrical resistivity can be improved, but also the complex relative permeability can be improved.
[0028]
The reason why the composite magnetic particles are dispersed in a material having a higher electrical resistivity than that by 10 to 80% by volume, preferably 20 to 70% by volume is because (1) the electrical resistivity of the composite magnetic particles alone is an electromagnetic wave absorber. (2) Since the micro-capacitor with composite magnetic particles as an electrode is constructed, the real part of the complex relative permittivity can be increased. (3) The complex ratio can be controlled by controlling the shape and dispersion of the composite magnetic particles. Can control the frequency characteristics of permeability and complex relative permittivity. (4) By controlling the volume mixing ratio of composite magnetic particles to insulating resin, the frequency characteristics of complex relative permeability and complex relative permittivity can be controlled. It is.
[0029]
In the present invention, the composite magnetic particles are compounded with an insulating material having a higher electrical resistivity to form a three-phase structure of a magnetic metal phase, a high electrical resistance ceramic phase, and an insulating material. It is more preferable than a two-layer structure such as a composite of single-phase particles and insulating resin or a composite of magnetic metal particles and ceramics.
[0030]
Here, in order to further improve the electromagnetic wave absorption characteristics, the shape of the composite magnetic particles is a flat shape with an aspect ratio of 2 or more and a thickness of skin depth or less, and these are in a material having high electrical resistivity. More preferably, the orientation is performed. In other words, suppression of a sudden decrease in complex relative magnetic permeability due to eddy currents, an increase in magnetic permeability by reducing the influence of the demagnetizing field due to the particle shape, an increase in magnetic resonance frequency due to shape magnetic anisotropy, and a capacitor Since the real part of the complex relative permittivity can be improved by increasing the electrode area, further improvement in absorption characteristics and reduction in thickness can be realized.
[0031]
In the present invention, as a composite method of microcrystalline particles (referred to as magnetic metal particles) made of a magnetic metal and ceramic particles, a mechanical alloying method or, for example, affinity between a magnetic metal and oxygen, nitrogen, or carbon rather than that. A method of producing a soft magnetic metal phase and a ceramic phase by producing an alloy powder having a high content of any of these gas elements by an atomizing method or the like and then performing a heat treatment, Furthermore, a method of producing an alloy powder comprising a magnetic metal and an element having a higher affinity for oxygen, nitrogen, and carbon by an atomizing method and performing a heat treatment in a gas atmosphere containing any of oxygen, nitrogen, and carbon Further, a method of generating a soft magnetic metal phase and a ceramic phase, a sol-gel method using a metal alkoxide, and the like can be applied. In this sol-gel method, composite magnetic particles in which fine magnetic metal particles are dispersed in a ceramic phase are formed.
[0032]
In order to improve the electrical resistivity of the composite magnetic particle itself, annealing in the air, oxygen atmosphere or nitrogen atmosphere can reduce the electrical resistivity of the oxide layer or nitride layer on the surface of the composite magnetic particle. It is also possible to form a high film at the same time.
[0033]
It is also possible to coat the surface of the composite magnetic particles with a material having a higher electric resistivity by a mechanical composite method, preferably a mechano-fusion method which is one of shear type mills.
[0034]
These composite magnetic particles were kneaded in a volume ratio of 20 to 80% with respect to the insulating polymer material. Insulating polymer materials include polyester resins, polyvinyl chloride resins, polyvinyl propylar resins, polyurethane resins, cellulose resins, or copolymers thereof, epoxy resins, phenol resins, amide resins, imide resins. Nylon, acrylic, synthetic rubber, etc. can be used. Epoxy resins are preferred. When the filling rate of the composite magnetic particles with respect to the resin is 50% by volume or more, due to the contact between the composite magnetic particles, the electrical resistivity of the resin composite is lowered, and for the purpose of insulating coating the surface of the composite magnetic particles, It is necessary to simultaneously add a silane-based, alcichlate-based or titanate-based coupling agent, or a magnesia phosphate borate insulating material.
[0035]
In this way, by mixing the surface of the composite magnetic particles with a material having a higher electrical resistivity by combining surface oxidation method, mechanical composite method or chemical surface treatment method alone or in combination, the mixing ratio of the composite magnetic particles to the resin Even if the electrical resistivity is increased, the complex relative permeability and the real part of the complex relative permittivity can be improved while maintaining the electrical resistivity, and the electromagnetic wave absorption rate can be improved.
[0036]
As described above, in the present invention, the electromagnetic wave absorption characteristics in the high frequency region, particularly in the GHz region are excellent, and the electromagnetic wave interference inside the electronic device can be efficiently suppressed by the thin electromagnetic wave absorbing material. It is possible to provide a semiconductor device, an optical transmission module, an optical reception module, and an optical transmission / reception module that can withstand noise, suppress internal noise interference and external noise emission, and can be reduced in size, weight, speed, and sensitivity.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Example 1
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an optical transmission module using the electromagnetic wave absorbing material according to the present invention. The optical transmission module 1 includes an optical fiber 5, an optical waveguide 9, an LD 6, a transmission circuit 7, a circuit board 8, and the like. The transmission circuit includes an LD driver that drives a laser, a laser output control unit, a flip-flop circuit, and the like. In practice, lead frames and wires are attached, but these are not shown. As the transmission speed increases, the clock frequency of the electrical signal that excites the LD increases in the optical transmission module, so that high-frequency electromagnetic waves are generated, and these electromagnetic waves are noise that adversely affects other elements and components. Cause.
[0038]
In this example, the optical transmission module is put into a mold, and a resin mixture containing composite magnetic particles in which magnetic metal particles and ceramics described in Examples 9 to 15 described later are integrally formed is poured and solidified. By completely sealing and covering the outside with a metal casing 10, not only can each element and substrate be protected from water and gas, but also it can absorb and shield electromagnetic waves, and noise in the transmission module. Interference can be suppressed and noise emission to the outside of the module can be completely prevented.
[0039]
Further, the metal casing 10 is not necessarily required, and may have a structure sealed only with a resin mixture as shown in FIG. 4, but the electromagnetic wave absorption and shielding effects are slightly inferior to those covered with a metal casing, Since the structure is simple, there is an advantage that manufacturing is easy.
[0040]
Incidentally, as shown in FIG. 5, the surface of the composite magnetic particle can be prevented from being short-circuited between wirings by insulating coating the surface. As the insulating coating method, a method of forming a film having a high electrical resistivity such as an oxide layer or a nitride layer on the surface of the composite magnetic particle by heat treatment in an atmosphere, or a silane-based, alcichlate-based or titanate-based method. The surface of the composite magnetic particles is coated with a material having a high electrical resistivity by a chemical formation method using a coupling treatment agent or a magnesia phosphate borate insulating solution, or a mechanofusion method which is one of shear type mills. Examples thereof include a mechanical forming method, but are not particularly limited thereto. Further, as a method for preventing a short circuit between wires, as shown in FIG. 4, as shown in FIG. 4, only the wiring portion is sealed with an insulating resin that does not contain composite magnetic particles, and a resin containing composite magnetic particles thereon. The two-layer structure is sealed with a mixture.
[0041]
The particle size of the composite magnetic particles varies depending on the composite magnetic particle composition, but is preferably 40 μm or less in consideration of the fluidity of the resin mixture. The grain shape may be spherical or flat and is not particularly limited. The filling amount of the composite magnetic particles with respect to the resin is preferably 60 vol% or less from the viewpoint of ensuring the fluidity of the resin mixture. As the resin, the above-described insulating polymer material can be used in addition to the epoxy resin usually used as a sealing resin for an electronic circuit portion.
[0042]
(Example 2)
FIG. 6 is a cross-sectional view of the optical transmission module according to the present invention, as in the first embodiment. The difference from Example 1 is that the entire module is not completely sealed with the resin mixture containing the composite magnetic particles described above, but this resin mixture is disposed on the entire inner surface or only part of the metal casing. It is that you are.
[0043]
As a method of arranging the resin mixture on the inner surface of the metal casing, a resin mixture containing composite magnetic particles in which magnetic metal particles and ceramics described in Examples 9 to 15 described later are integrally formed is formed into a sheet. A method of pasting it with an adhesive, a method of coating and applying a resin mixture, or a method of manufacturing a metal casing with a resin mixture layer formed on the inner surface by an injection molding method in a near net shape, etc. However, it is not particularly limited to these methods.
[0044]
Further, as shown in FIG. 7, by covering only the main parts such as the LD part serving as an electromagnetic wave generation source and the connection part between the LD and each element with a metal cover in which a resin mixture containing composite magnetic particles is arranged on the inner surface, Noise that adversely affects each element, component, etc. can be absorbed in the metal cover, and noise interference can be suppressed.
[0045]
(Example 3)
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of the optical receiver module according to the present invention. The optical receiving module 2 includes an optical fiber 5, an optical waveguide 9, a PD 15, a receiving circuit 16, a circuit board 8, and the like. The receiving circuit includes a PRE IC having a preamplification function, a CDR LSI including a clock extraction unit and an equivalent amplification unit, a narrowband filter SAW, an APD bias control circuit, and the like. In practice, lead frames and wires are attached, but these are not shown.
[0046]
In the optical receiver module, an electric signal obtained by converting an optical signal by a PD is weak and has a high frequency. For this reason, unless appropriate measures are taken, the electrical signal is easily affected by internal noise interference or external noise caused by electromagnetic waves generated in an amplifier or a synchronous circuit of the internal circuit, and causes malfunction.
[0047]
In this example, the optical transmission module is put into a mold, and a resin mixture containing composite magnetic particles in which magnetic metal particles and ceramics described in Examples 9 to 15 described later are integrally formed is poured and solidified. By completely sealing and covering the outside with a metal casing 10, not only can each element and substrate be protected from water and gas, but also can absorb and shield electromagnetic waves. It is possible to suppress noise interference and ensure sufficient reception sensitivity.
[0048]
Further, as shown in FIG. 9, a structure sealed only with a resin mixture may be used. However, although the electromagnetic wave absorption and shielding effects are slightly inferior to those of a case covered with a metal casing, there is an advantage that the cost can be reduced.
[0049]
As described above, the surface of the composite magnetic particle is coated with the insulating layer. However, in order to reliably prevent a short circuit between the wirings, only the wiring part contains the composite magnetic particles as shown in FIG. It is effective to have a two-layer structure in which the resin is sealed with a resin that has not been used, and further sealed with a resin mixture containing composite magnetic particles thereon.
[0050]
(Example 4)
FIG. 11 is a cross-sectional view of an optical receiver module according to the present invention. The difference from Example 3 is that the entire module is not completely sealed with a resin mixture containing composite magnetic particles, but this resin mixture is disposed on the entire inner surface or only part of the metal housing. It is.
[0051]
Further, as shown in FIG. 12, the magnetic metal particles and ceramics described in Examples 9 to 15 described later are formed on the inner surface of only the receiving circuit portion serving as an electromagnetic wave generation source or the connection portion between the PD and each element. By covering with a metal cover with a resin mixture containing composite magnetic particles formed integrally, noise that adversely affects each element, component, etc. can be absorbed in the metal cover, suppressing noise interference Sufficient reception sensitivity can be ensured.
[0052]
(Example 5)
FIG. 13 is a plan view of an optical transceiver module according to the present invention. The optical transceiver module 3 has a function including both the optical transmitter module and the optical receiver module. The optical transmission unit includes an optical fiber 5, an optical waveguide 9, an LD 6, a transmission circuit 7, a circuit board 8, and the like. The transmission circuit includes an LD driver that drives a laser, a laser output control unit, a flip-flop circuit, and the like. The optical receiving unit includes an optical fiber 5, an optical waveguide 9, a PD 15, a receiving circuit 16, a circuit board 8, and the like. The receiving circuit includes a PRE IC having a preamplification function, a CDR LSI including a clock extraction unit and an equivalent amplification unit, a narrowband filter SAW, an APD bias control circuit, and the like. In practice, lead frames and wires are attached, but these are not shown.
[0053]
As the electromagnetic wave absorbing material, a resin mixture containing composite magnetic particles in which magnetic metal particles and ceramics described in Examples 9 to 15 described later are integrally formed is used. Thus, in the transmission / reception module in which the transmission module and the reception module are integrated, as described above, internal noise interference due to noise exchange between the optical transmission unit and the optical reception unit becomes a problem.
[0054]
As shown in FIG. 14, in this embodiment, the optical transceiver module is put in a mold, and the resin mixture containing the composite magnetic particles is poured and solidified to be completely sealed. cover. By adopting such a structure, not only can each element and substrate be protected from water and gas, but also can absorb electromagnetic waves generated from the optical transmitter, thereby preventing noise interference at the optical receiver. And sufficient reception sensitivity can be ensured.
[0055]
In conventional optical transceiver modules, a metal shield plate is placed between the optical transmitter and optical receiver, or each module is enclosed in a metal package to prevent noise interference as an independent transmitter and receiver module. However, with such a structure, there is a problem that not only the entire module becomes large and heavy, but also an expensive metal package cannot be used to reduce the cost. This not only prevents noise interference in the module, but also realizes miniaturization, weight reduction, and cost reduction.
[0056]
Although not shown in the drawings, as described above, the metal casing may be eliminated and the composite magnetic particles may be sealed only with the resin mixture, but the electromagnetic wave absorption and shielding effects are covered with the metal casing. Although it is slightly inferior to the case, there is an advantage that it can be cheaper.
[0057]
Furthermore, as shown in FIG. 14, from the viewpoint of preventing short circuit between wirings, only the wiring part is sealed with a resin not containing composite magnetic particles, and further sealed with a resin mixture containing composite magnetic particles thereon. It is also possible to have a two-layer structure.
[0058]
(Example 6)
FIG. 15 is a cross-sectional view of the optical transceiver module according to the present invention on the receiver side. The difference from Example 5 is that the entire module is not completely sealed with a resin mixture containing composite magnetic particles, but this resin mixture is disposed on the entire inner surface of the metal casing or only a part thereof. That is. The resin mixture of this example is the same as described above.
[0059]
Further, as shown in FIGS. 7 and 12, a resin mixture containing composite magnetic particles is disposed on the inner surface of only a main portion such as a transmission circuit portion serving as an electromagnetic wave generation source or a connection portion between a PD and each element. By covering with a metal cover, noise that adversely affects each element, component, etc. can be absorbed in the metal cover, and noise interference can be suppressed.
[0060]
(Example 7)
FIG. 16: is a top view of the transmission / reception module which is the 2nd form of the optical transmission / reception module which is the 7th Embodiment of this invention. The optical transceiver module 4 has a function including both the optical transmitter module and the optical receiver module. The optical transmission unit includes an optical fiber 5, an optical waveguide 9, an LD 6, a transmission circuit, a circuit board 8, and the like. The transmission circuit includes an LD driver that drives a laser, a laser output control unit, a flip-flop circuit, and the like. The optical receiving unit includes an optical fiber 5, an optical waveguide 9, a PD 15, a receiving circuit, a circuit board 8, and the like. The receiving circuit includes a PRE IC having a preamplification function, a CDR LSI including a clock extraction unit and an equivalent amplification unit, an APD bias control circuit, and the like. Further, the WDM filter (wavelength demultiplexer) is arranged near the branch point of the optical waveguide, and has an action of transmitting the transmitted light as it is and reflecting the received light. In practice, lead frames and wires are attached, but these are not shown.
[0061]
In order to prevent internal noise interference due to noise exchange between the optical transmission unit and the optical reception unit, as shown in FIG. 17, the optical transmission / reception module is put in a mold, and a resin mixture containing composite magnetic particles as described above Is solidified by pouring and solidifying, and the outside is covered with the metal casing 10. By adopting such a structure, similarly to the above, not only can each element and substrate be protected from water and gas, but also can absorb electromagnetic waves generated from the optical transmitter, so that noise interference in the optical receiver can be prevented. Therefore, it is possible to ensure sufficient reception sensitivity.
[0062]
In addition, the metal housing may be eliminated and the structure sealed with only a mixture of composite magnetic particles and resin may be used, but the electromagnetic wave absorption and shielding effects are slightly inferior to those covered by the metal housing, but the merit can be reduced. There is.
[0063]
Furthermore, from the viewpoint of preventing a short circuit between the wirings, only the wiring part is sealed with a resin that does not contain composite magnetic particles, and further, a two-layer structure is formed that is sealed with a resin mixture containing composite magnetic particles thereon. It is also possible.
[0064]
(Example 8)
FIG. 18 is a cross-sectional view of the optical transceiver module according to the present invention on the receiver side. Similar to Example 6, the entire module is not completely sealed with the resin mixture containing the composite magnetic particles, but this resin mixture is disposed on the entire inner surface of the metal casing or only a part thereof.
[0065]
Also, as shown in FIGS. 7 and 12, a resin containing composite magnetic particles on the inner surface of only the main part such as a receiving circuit part serving as an electromagnetic wave generation source or a connection part between the PD and each element, as described above. By covering the mixture with the metal cover on which the mixture is disposed, noise that adversely affects elements, components, and the like can be absorbed in the metal cover, and noise interference can be suppressed.
[0066]
Example 9
50 vol% Fe powder with particle size of 1-5μm and SiO with average particle size of 0.3μm2Mixed powder of 50 vol% and SUS410 balls (particle size: 9.5 mm) in a weight ratio, put together in a SUS container with powder: balls = 1:80, sealed with argon gas, rotation speed: 200 rpm Then, MA (mechanical alloying) treatment was performed for 100 hours. The shape of the composite particles after MA was an irregular shape having a complicated shape, and the average particle size was several tens of μm.
[0067]
  FIG. 19 is a TEM micrograph of the composite magnetic particles observed by TEM. The crystal grain size of Fe in the black part is about 10 nm, and the composite magnetic particle has a complicated shape., FA white portion of Si oxide was formed in a network shape so as to surround the e-particles. The Fe particles arecrystalFine particles with a particle size of 20 nm or less are independent or complex-shaped Fe particles that are formed larger than the particle size are aggregated. Further, Si oxide was dispersed in the Fe crystal grain boundary, and Fe particles and Si oxide were formed in layers. Further, the Si oxide was also formed in a rod shape, and about 10 to 20 pieces having a diameter of 0.05 μm or less and a length of 0.1 to 0.5 μm were formed per 1 μm square.
[0068]
After MA, the composite particles are placed in a vacuum (degree of vacuum: 10-6Annealing was performed at a temperature of 500 ° C. for 1 hour. Thereafter, the composite particles were kneaded in a volume ratio of 50% with respect to the epoxy resin, pressed into a tablet at room temperature, and further uniaxially pressed at 180 ° C. and 210 kgf to be cured. After that, by machining and polishing, it was finished into a toroidal shape having an outer shape of 7-0.05 mm, an inner diameter of 3.04 + 0.06 mm, a thickness of 2 mm, and 4 mm.
[0069]
When measuring complex relative permittivity and complex relative permeability of a sample using a network analyzer (HP 8720C) and a coaxial airline, the free space permeability and permittivity should be 1. After calibrating, the sample was inserted into the coaxial air line, two parameters S11 and S21 were measured using two ports, and then the complex relative permittivity and complex relative permeability were obtained by calculation.
[0070]
The reflection characteristics of the sample are calibrated so that the reflection coefficient in free space becomes zero, then the sample is inserted into the coaxial air line, the end of the sample is short-circuited with a metal surface, S11 is measured, and the reflection coefficient is calculated. Calculated. The measurement frequency is 50 MHz to 20 GHz.
[0071]
In order to see the effect of composite magnetic particles in which insulating metal oxide particles are dispersed in soft magnetic metal particles, Fe-50 vol% SiO produced by the method of the present invention is used.2Composite magnetic particles, Fe powder and SiO2After the powder is mechanically milled separately under the same conditions as the MA treatment, the complex relative permeability, complex relative permittivity, and reflection coefficient of the composite of the annealed powder mixed with an epoxy resin by simply mixing with a V mixer The characteristics are measured and compared, and the results are shown in FIGS.
[0072]
From FIG. 20, in the high frequency region, simply Fe powder and SiO2It can be seen that both the real part and the imaginary part of the complex relative permeability are increased when the powder is combined with the case of mixing with a V mixer.
[0073]
From FIG. 21, it can be seen that both the real part and the imaginary part of the complex relative permittivity are slightly lowered due to the composite, and impedance matching with the free space is easily achieved.
[0074]
FIG. 22 shows the frequency characteristics of the reflection coefficient when the sample thickness is 1.8 mm. The reflection coefficient is smaller for the composite particles, and the center frequency (frequency at which the reflection coefficient is the smallest) is lower for the composite particles. It is in. Furthermore, the frequency bandwidth satisfying a reflection coefficient of −10 dB or less is wider for composite particles.
[0075]
From these results, it is understood that the radio wave absorption characteristics are improved when the soft magnetic metal powder and the insulating metal oxide are combined on the nanoscale as compared with the case where the two kinds of powders are simply mixed.
[0076]
  (Example 10)
  Fe powder with particle size of 1-5μm and (Ni-Zn-Cu) Fe with average particle size of 0.7μm2OFourOr (Mn-Zn) Fe2OFourPowder mixed with soft magnetic metal oxide powder (volume ratio: 50:50) and SUS410 balls (particle size 9.5mm) in weight ratio: powder: balls = 1:80 together in SUS pot Then, argon gas was sealed, and MA (mechanical alloying) treatment was performed at a rotational speed of 200 rpm for 100 hours. The shape of the composite magnetic particles after MA was irregular, and the average particle size was several tens of μm. Further, as a result of TEM observation of this composite magnetic particle, it is the same as in Example 1, the crystal grain size of Fe is about 10 nm, and the oxide containing the component of the soft magnetic metal oxide at the crystal grain boundary is network-like. It was finely dispersed. This composite particle is in vacuum (degree of vacuum: 10-6And annealing at a temperature of 500 ° C. for 1 hour. Example of composite magnetic particles9And showed similar organization.
[0077]
To see the effect of combining soft magnetic metal powder and soft magnetic metal oxide powder, mechanical milling of the composite particles of the present invention and Fe powder and soft magnetic metal oxide powder separately under the same conditions as the MA treatment described above. After the treatment, each of the annealed powders simply mixed with the V mixer and combined with the epoxy resin was measured and compared. As a result, the same effect as in Example 1 was recognized.
[0078]
(Example 11)
A stainless steel pot with a 1:80 weight ratio of the same stainless steel balls as described above to a powder mixture of Fe powder having a particle diameter of 1 to 5 μm and Si powder having an average particle diameter of 1.0 μm in a volume ratio of 50:50 And oxygen gas (Ar: O2 = 4: 1) was sealed, and mechanical alloying (MA) treatment was performed at a rotation speed of 200 rpm for 100 hours. The shape of the composite powder after MA was irregular, and the average particle size was 5.0 μm. Further, as a result of TEM observation of this composite magnetic particle, the crystal grain size of Fe is about 10 nm. Si oxide is finely dispersed in a network at the crystal grain boundary, and rod-like Si oxide is further dispersed. It was. Furthermore, as a result of X-ray diffraction, Fe oxide (Fe2OThree, FeThreeOFour) Was also confirmed. As a result of measuring various properties of the composite particles mixed with the epoxy resin in the same manner as in the above method, a structure and properties almost the same as those of the composite magnetic particles produced by the method of Example 1 were obtained.
[0079]
(Example 12)
The surface of the composite magnetic particles obtained in Examples 9 to 11 was coated with a nonmagnetic or magnetic oxide having a high electrical resistivity. As a coating method, a surface oxidation method or a mechanical composite method was used.
[0080]
As the surface oxidation method, the atmosphere during annealing in the manufacturing process of composite particles is air or oxygen, so thatThreeOFourThe formation of oxides such as was confirmed by X-ray diffraction.
[0081]
As a mechanical composite method, a mechano-fusion method, which is one of shear type mills, was adopted. Specifically, composite magnetic particles (average particle size: 10 μm) as host particles and SiO as guest particles2(Average particle size: 0.016 μm) or (Ni-Zn-Cu) Fe2OFour(Average particle diameter: 0.5 μm) was used. These host particles and guest particles were mixed at a volume ratio of 2: 3 and charged into a mechanofusion apparatus. As the mechano-fusion conditions, the number of revolutions was 1000 rpm and the processing time was 3 hours in vacuum. As a result, it was confirmed by SEM observation that the surface of the composite magnetic particle was coated with a relatively dense oxide layer having a thickness of about 1.0 μm composed of guest particles.
[0082]
(Example 13)
70 vol% Fe powder with a particle size of 1-5μm and SiO with an average particle size of 0.3μm2A mixed powder of 30 vol% of particles and a SUS ball were put together in a SUS container, and argon gas was sealed therein to perform mechanical alloying (mechanical alloying). The shape of the composite magnetic particles after mechanical alloying was indefinite, and the average particle size was several tens of μm. Subsequently, the composite magnetic particles were subjected to vacuum (degree of vacuum: 10-6And heat treatment at 500 ° C. for 1 hour.
[0083]
The method for combining fine crystal particles made of magnetic metal (referred to as magnetic metal particles) and ceramic particles is not limited to the mechanical alloying method, and can be performed by the method described above. Specifically, composite magnetic particles (average particle size: 10 μm) after mechanical alloying as host particles and SiO as guest particles2(Average particle size: 0.016 μm) or (Ni-Zn-Cu) Fe2OFour(Average particle diameter: 0.5 μm) was used. These host particles and guest particles were mixed at a volume ratio of 2: 3, and charged into a mechanofusion apparatus (preferably, in a vacuum, at a rotational speed of 100 to 10,000 rpm and a treatment time of 1 to 10 hours). As the mechano-fusion conditions, the number of revolutions was 1000 rpm and the processing time was 3 hours in vacuum. As a result, it was confirmed by SEM observation that the surface of the composite magnetic particle was coated with a dense oxide layer having a thickness of about 1.0 μm composed of guest particles.
[0084]
FIG. 23 is a TEM micrograph of composite magnetic particles annealed in a vacuum after mechanical alloying. The black part of the photograph is Fe fine crystal grains, and the crystal grain size was about 10 to 20 nm. Further, amorphous Si oxide was present so as to surround the fine crystal grains of Fe.
[0085]
Thereafter, these were dried and pulverized, and then pressed into tablets at room temperature. Further, the tablet was uniaxially pressed at 180 ° C. and 210 kgf to be cured. Examples of other methods for producing a resin composite include an injection molding method and a transfer molding method. Moreover, when manufacturing a sheet-like resin composite, a doctor blade method, a spin coat method, a calender roll method, etc. are applicable.
[0086]
As characteristic evaluation samples, these resin composites were finished into a toroidal shape having an outer shape of 7-0.02 mm, an inner diameter of 3.04 + 0.02 mm, and a thickness of 0.5-2 mm by machining and polishing. Next, as a characteristic evaluation method, when measuring the complex relative permittivity and complex relative permeability of a sample by a measurement system composed of a network analyzer (HP 8720C) and a coaxial waveguide, free space is used. After calibrating so that the magnetic permeability and dielectric constant of the sample are 1, the sample is inserted into the coaxial waveguide, and two parameters S11 and S21 are measured using two ports, and the Nicolson-Ross, Weir method is used. Thus, the complex relative permittivity and the complex relative permeability were obtained.
[0087]
The reflection characteristic of the sample was calibrated so that the reflection coefficient of air was 0, the sample was inserted into the coaxial air line, the end of the sample was short-circuited with a metal surface, S11 was measured, and the reflection coefficient was calculated. The measurement frequency is 0.1 to 18 GHz.
[0088]
Also, in order to compare the properties with single-phase Fe particles, Fe powder with a particle size of 1-5 μm and SiO particles with an average particle size of 0.3 μm2After the powder is separately mechanically milled under the same conditions as the mechanical alloying process, Fe powder and SiO2The powder is blended at a volume ratio of 70:30, mixed well by a V mixer, and annealed under the same conditions is combined with an epoxy resin by the same method as described above to obtain a complex relative permeability and complex relative dielectric. The frequency characteristics of rate and reflection coefficient were measured.
[0089]
FIG. 24 to FIG. 26 show frequency characteristic comparisons of complex relative permeability, complex relative permittivity, and reflection coefficient between composite magnetic particles and single-phase Fe particles. From FIG. 24, in the high frequency region, Fe powder and SiO2It can be seen that both the real part and the imaginary part of the complex relative magnetic permeability are higher in the composite magnetic particles than in the simple mixed powder. From FIG. 25, regarding the real part of the complex relative dielectric constant, the composite magnetic particle is larger, but at the same time, the imaginary part is slightly larger. FIG. 26A shows the frequency characteristics of the reflection coefficient when the metal plate 24 is on one side of the electromagnetic wave absorber 25, and the reflection coefficient is smaller for the composite magnetic particles. FIG. 26B shows the result of measuring the electromagnetic wave absorption amount of the electromagnetic wave absorbing material itself, and the composite magnetic particles have a higher absorption rate.
[0090]
From these results, the electromagnetic wave absorption characteristics can be improved by compositing the soft magnetic metal grain phase and the high electrical resistance ceramic phase on the nanoscale.
[0091]
(Example 14)
In Example 13, instead of Fe, Ni, Co or an alloy containing at least one of these ferromagnetic metals, for example, Fe-Ni-based permalloy, Fe-Al-Si-based Sendust, Fe-Si alloy-based, When using Fe-Cr, Fe-Cr-Al alloy, etc., and SiO2Instead of alumina (Al2OThreeThe same results were obtained when spinel Mn-Zn ferrite, Ni-Zn ferrite, planar hexagonal ferrite, magnetoplumbite ferrite, etc. were used as magnetic oxides.
[0092]
(Example 15)
For the purpose of flattening the shape of the composite magnetic particles after mechanical alloying in Example 13 or 14, using a pulverizer such as a planetary ball mill (or attritor), the organic magnetic solvent such as ethanol and the composite magnetic particles are combined. The flat composite magnetic particles having an aspect ratio of 2 or more were obtained by performing wet processing in The flat composite magnetic particles were heat-treated, mixed with a liquid resin to form a paste, formed into a sheet by a doctor blade method in which a shear force is applied to the composite magnetic particles, and then pressed by a hot press. As a result of observing the cross section of the sheet with SEM, the flat composite magnetic particles were oriented in parallel to the sheet surface.
[0093]
Further, a composite compound of flat composite magnetic particles and a resin was prepared in advance, and this was injected into a mold by an injection molding machine. As a result of SEM observation of the cross section of this molded product, the flat composite magnetic particles were highly oriented in the injection direction. When these flat composite magnetic particles were highly oriented in the resin, the complex relative permeability and the real part of the complex relative permittivity were improved as compared with Examples 13 and 14, and the electromagnetic wave absorption rate was greatly improved.
[0094]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an optical transmitter module and an optical receiver that can withstand use in a high-speed communication network, suppress internal noise interference and external noise emission, and can be reduced in size, weight, speed, and sensitivity. An optical transmission / reception module having both a module or an optical transmitter and an optical receiver can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a comparison diagram of electromagnetic wave absorption characteristics of an electromagnetic wave absorbing sheet according to the present invention formed of a conventional electromagnetic wave absorbing sheet composed of soft magnetic particles and a resin, and composite magnetic particles and a resin.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an optical transmission module in which a resin mixture containing composite magnetic particles is completely sealed and the outside is covered with a metal casing.
3 is a cross-sectional view of the optical transmission module with the metal housing of FIG. 2 removed. FIG.
FIG. 4 shows a two-layer structure of an optical transmission module in which only the wiring portion of FIG. 2 is sealed with an insulating resin containing no composite magnetic particles and then sealed with a resin mixture containing composite magnetic particles. Sectional drawing.
FIG. 5 is a cross-sectional view of an electromagnetic wave absorption layer composed of composite magnetic particles whose surface is insulated and a resin.
FIG. 6 is a cross-sectional view of an optical transmission module in which a resin mixture containing composite magnetic particles is disposed on the entire inner surface or only a part of a metal housing.
FIG. 7 is a cross-sectional view of an optical transmission module in which only a main part such as an LD part serving as an electromagnetic wave generation source and a connection part between the LD and each element is covered with a metal cover in which a resin mixture containing composite magnetic particles is arranged on the inner surface. .
FIG. 8 is a cross-sectional view of an optical receiving module in which a resin mixture containing composite magnetic particles is completely sealed and the outside is covered with a metal casing.
9 is a cross-sectional view of the optical receiver module with the metal housing of FIG. 8 removed.
10 is a two-layer optical receiver module in which only the wiring portion of FIG. 8 is sealed with an insulating resin containing no composite magnetic particles, and further sealed with a resin mixture containing composite magnetic particles. FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view of an optical receiver module in which a resin mixture containing composite magnetic particles is disposed on the entire inner surface or only a part of a metal housing.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a receiving module in which only a main part such as a PD part that is easily affected by noise and a receiving circuit serving as an electromagnetic wave generation source is covered with a metal cover in which a resin mixture containing composite magnetic particles is arranged on the inner surface.
FIG. 13 is a plan view of an optical transceiver module which is a first form of the optical transceiver module.
FIG. 14 shows an optical transmission / reception module shown in FIG. 13 in which only the wiring portion is sealed with an insulating resin not containing composite magnetic particles, and then completely sealed with a resin mixture containing composite magnetic particles. Furthermore, sectional drawing by the side of the receiving part of the optical transmission / reception module which covered the outer side with the metal housing | casing.
15 is a cross-sectional view of the optical transmitter / receiver module side of the optical transmitter / receiver module in which the resin mixture containing composite magnetic particles is disposed on the entire inner surface or only part of the metal casing in the optical transmitter module of FIG.
FIG. 16 is a plan view of an optical transceiver module that is a second embodiment of the optical transceiver module.
FIG. 17 shows an optical transceiver module of FIG. 16 in which only the wiring portion is sealed with an insulating resin that does not contain composite magnetic particles, and then completely sealed with a resin mixture containing composite magnetic particles; Furthermore, sectional drawing by the side of the receiving part of the optical transmission / reception module which covered the outer side with the metal housing | casing.
18 is a cross-sectional view of the optical transmitter / receiver module side of the optical transmitter / receiver module in which the resin mixture containing the composite magnetic particles is disposed on the entire inner surface or only a part of the metal casing.
FIG. 19: Fe-SiO of the present invention2A micrograph (TEM photograph) of a cross section of a magnetic composite particle.
FIG. 20 is a diagram showing the measurement results of the frequency characteristics of the magnetic permeability of the mixed composite powder of the present invention and the comparative mixed powder.
FIG. 21 is a diagram showing the measurement results of the frequency characteristics of the dielectric constant of the mixed powder of the present invention and the composite powder of the present invention.
FIG. 22 is a diagram showing the frequency characteristic measurement result of the reflection coefficient of the mixed powder of the present invention and the mixed powder of comparison.
FIG. 23 is a high-resolution transmission electron micrograph of the cross section of the composite magnetic particle of the present invention.
FIG. 24 is a graph showing the frequency characteristics of complex relative permeability obtained by combining a magnetic metal phase and a ceramic phase at the nano level.
FIG. 25 is a diagram showing a frequency characteristic of a complex relative dielectric constant obtained by combining a magnetic metal phase and a ceramic phase at a nano level.
FIG. 26 is a diagram showing electromagnetic wave absorption characteristics obtained by combining a magnetic metal phase and a ceramic phase at a nano level.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical transmission module, 2 ... Optical reception module, 3 ... Optical transmission / reception module, 4 ... Optical transmission / reception module, 5 ... Optical fiber, 6 ... LD, 7 ... Transmission circuit, 8 ... Circuit board, 9 ... Optical waveguide, 10 ... Metal casing, 11 ... core of optical fiber, 12 ... resin mixture containing composite magnetic particles, 13 ... insulating resin, 14 ... metal cover, 15 ... PD, 16 ... receiving circuit, 17 ... amplifier, 18 ... front Amplifier: 19 ... Transmitter, 20 ... Receiver, 21 ... WDM filter (wavelength demultiplexer), 22 ... Composite magnetic particle, 23 ... Insulating coating layer, 24 ... Metal plate, 25 ... Electromagnetic wave absorber.

Claims (12)

回路基板上に発光素子及び受光素子の少なくとも一方の素子と、送信回路及び受信回路の少なくとも一方の回路とを有し、前記基板、素子及び回路が電磁波吸収材を有する部材によって被われ、前記電磁波吸収材が複数の微細な磁性金属粒子がセラミックスによって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、前記磁性金属粒子の結晶粒径が50nm以下であることを特徴とする光送信・受信モジュール。The circuit board has at least one of a light emitting element and a light receiving element, and at least one of a transmission circuit and a reception circuit, and the substrate, the element, and the circuit are covered with a member having an electromagnetic wave absorber, and the electromagnetic wave absorber has a composite magnetic particles together a plurality of fine magnetic metal particles surrounded by ceramic, the optical transmission and reception, wherein the crystal grain diameter of the magnetic metal particles is 50nm or less module. 回路基板上に発光素子及び受光素子の少なくとも一方の素子と、送信回路及び受信回路の少なくとも一方の回路とを有し、前記基板、素子及び回路が電磁波吸収材を有する部材によって被われている内周面が形成された金属製キャップによって被われ、前記電磁波吸収材が複数の微細な磁性金属粒子がセラミックスによって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、前記磁性金属粒子の結晶粒径が50nm以下であることを特徴とする光送信・受信モジュール。A circuit board having at least one of a light-emitting element and a light-receiving element and at least one of a transmission circuit and a reception circuit, wherein the board, the element, and the circuit are covered with a member having an electromagnetic wave absorber; covered by a metal cap circumferential surface is formed has a composite magnetic particles, wherein the electromagnetic wave absorbing material a plurality of fine magnetic metal particles are integrated is surrounded by ceramic, sintering of the magnetic metal particles Akiratsubu An optical transmitter / receiver module having a diameter of 50 nm or less. 回路基板上に発光素子及び受光素子の少なくとも一方の素子と、送信回路及び受信回路の少なくとも一方の回路とを有し、前記基板、素子及び回路が電磁波吸収材を有する部材によって被われ、該部材の外周面が金属製キャップによって被われ、前記電磁波吸収材が複数の微細な磁性金属粒子がセラミックスによって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、前記磁性金属粒子の結晶粒径が50nm以下であることを特徴とする光送信・受信モジュール。A circuit board having at least one of a light-emitting element and a light-receiving element and at least one circuit of a transmission circuit and a reception circuit, wherein the board, the element, and the circuit are covered with a member having an electromagnetic wave absorbing material; covered the outer peripheral surface of the metal cap has the electromagnetic wave absorbing material is surrounded plurality of fine magnetic metal particles by ceramics composite magnetic particles together, crystal grain diameter of the magnetic metal particles Optical transmission / reception module characterized by being 50 nm or less. 請求項1〜3のいずれかにおいて、前記基板、素子及び回路が絶縁樹脂によって被われていることを特徴とする光送信・受信モジュール。  4. The optical transmission / reception module according to claim 1, wherein the substrate, the element, and the circuit are covered with an insulating resin. 請求項1〜4のいずれかにおいて、前記磁性金属粒子が鉄、コバルト、ニッケルのうちの少なくとも一つの金属又は合金であり、前記セラミックスが鉄、アルミニウム、シリコン、チタン、バリウム、マンガン、亜鉛、マグネシウム、コバルトまたはニッケルの酸化物、窒化物及び炭化物のうちの少なくとも一つであることを特徴とする光送信・受信モジュール。  5. The magnetic metal particle according to claim 1, wherein the magnetic metal particles are at least one metal or alloy of iron, cobalt, and nickel, and the ceramic is iron, aluminum, silicon, titanium, barium, manganese, zinc, magnesium. An optical transmission / reception module comprising at least one of cobalt, nickel oxide, nitride, and carbide. 請求項1〜5のいずれかにおいて、前記複合磁性粒子が、該複合磁性粒子よりも高電気抵抗率を有する材料に分散していることを特徴とする光送信・受信モジュール。  6. The optical transmission / reception module according to claim 1, wherein the composite magnetic particles are dispersed in a material having a higher electrical resistivity than the composite magnetic particles. 請求項1〜5のいずれかにおいて、前記複合磁性粒子の表面が前記複合磁性粒子よりも高電気抵抗率を有する材料で被覆されていることを特徴とする光送信・受信モジュール。  6. The optical transmission / reception module according to claim 1, wherein a surface of the composite magnetic particle is coated with a material having a higher electric resistivity than the composite magnetic particle. 請求項6又は7において、前記高電気抵抗率を有する材料が、樹脂、絶縁性高分子塗料及びセラミックス焼結体のいずれかであることを特徴とする光送信・受信モジュール。  8. The optical transmission / reception module according to claim 6, wherein the material having high electrical resistivity is any one of a resin, an insulating polymer paint, and a ceramic sintered body. 請求項1〜8のいずれかにおいて、前記複合磁性粒子のアスペクト比が2以上で、扁平形状であることを特徴とする光送信・受信モジュール。  9. The optical transmission / reception module according to claim 1, wherein the composite magnetic particles have an aspect ratio of 2 or more and a flat shape. 請求項9において、前記扁平形状の複合磁性粒子が、前記高電気抵抗率を有する材料中に一方向に配向していることを特徴とする光送信・受信モジュール。  10. The optical transmission / reception module according to claim 9, wherein the flat composite magnetic particles are oriented in one direction in the material having high electrical resistivity. 回路基板上に発光素子及び受光素子の少なくとも一方の素子と、送信回路及び受信回路の少なくとも一方の回路とを有し、前記基板、素子及び回路が電磁波吸収材を有する部材によって被われる光送信・受信モジュールの製造法であって、前記電磁波吸収材は複数の微細な磁性金属粒子セラミックスによって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、該複合磁性粒子を、磁性金属粉末とセラミックス粉末とを用い、メカニカルアロイング法により前記磁性金属粒子の結晶粒径を50nm以下の結晶粒径に形成することを特徴とする光送信・受信モジュールの製造法。An optical transmitter / receiver having at least one of a light emitting element and a light receiving element on a circuit board and at least one of a transmitting circuit and a receiving circuit, wherein the board, the element, and the circuit are covered by a member having an electromagnetic wave absorber. A method for manufacturing a receiving module, wherein the electromagnetic wave absorbing material has composite magnetic particles in which a plurality of fine magnetic metal particles are surrounded by ceramics, and the composite magnetic particles are divided into magnetic metal powder and ceramic powder. And forming a crystal grain size of the magnetic metal particles to a crystal grain size of 50 nm or less by a mechanical alloying method. 回路基板上に発光素子及び受光素子の少なくとも一方の素子と、送信回路及び受信回路の少なくとも一方の回路とを有し、前記基板、素子及び回路が電磁波吸収材を有する部材によって被われる光送信・受信モジュールの製造法であって、前記電磁波吸収材は複数の微細な磁性金属粒子がセラミックスによって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有し、該複合磁性粒子を、磁性金属粉末とセラミックス粉末とを有する複合粉末に対して、前記金属粉末の粒径より大きく、前記複合粉末の量より多い量の金属製ボール又はセラミックス製ボールを投入し、メカニカルアロイング法により前記磁性金属粒子の結晶粒径を50nm以下の結晶粒径に形成することを特徴とする光送信・受信モジュールの製造法。  An optical transmitter / receiver having at least one of a light emitting element and a light receiving element on a circuit board and at least one circuit of a transmitting circuit and a receiving circuit, wherein the board, the element, and the circuit are covered by a member having an electromagnetic wave absorber. A method of manufacturing a receiving module, wherein the electromagnetic wave absorbing material has composite magnetic particles in which a plurality of fine magnetic metal particles are surrounded by ceramics, and the composite magnetic particles are divided into magnetic metal powder and ceramic powder. The metal powder or the ceramic ball larger than the particle size of the metal powder and larger than the amount of the composite powder is introduced into the composite powder having A method for producing an optical transmission / reception module, characterized in that the crystal grain size is 50 nm or less.
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